plc控制火车进出站系统火车进出站信号控制与优化

密级:铁路系统火车进出站信号控制与优化trainstationlightscontrolandoptimization学院：信息科学与工程学院专业班级：通信工程0703班学号：070404066学生姓名：程峰指导教师：李晖（副教授）2011年06月摘要铁道信号也称为铁路信号，铁道信号的作用是保证列车运行安全，有效提高铁路运输效率，降低运输成本，大大改善行车人员的劳动条件。同时，信号是指挥火车的命令，也是告诫人们安全的警语。随着时代的发展，社会的进步，科技水平的不断提高，铁路信号的分类和应用也更加精确，高科技的的产品在铁路运输中的应用，将极大可能的优化整个铁路控制系统，同时保证铁路行车安全。设计主要模拟一个规模较小的火车站，通过中心元件PLC实现对火车进出站的信号灯和轨道控制。预想一个时间段，有数列火车通过一个铁路的中转站，有5条轨道，期间有各列火车途径此站时，完成通过，停留，变轨等作业任务，在信号灯与控制台的统一操作下，各列火车完成有条不紊的进行安全作业。设计包括使用PLCSTEP7编程软件编写控制程序，系统硬件的组态以及整个系统使用PLCSIM软件的仿真过程。设计着重研究这么几个方面：(1)深入学习PLC的梯形图编程方法；(2)进路，道岔和信号与PLC之间的连锁；(3)信号灯在火车进出站实施各种作业时，色灯变化控制；(4)系统硬件整体功能的调试和优化。通过系统的研究和设计火车进出站信号的控制与优化，将会使得行车信息服务于大众成为可能，随着铁路信号技术的发展和铁路信号的广泛应用，铁路信号也成为提高铁路区间和车站通过能力、增加铁路运输经济效益、改善铁路员工劳动条件的一种现代化科学管理手段和技术，全面提高了铁路运输的社会形象。关键词：PLC;轨道自动变轨控制；信号灯自动控制；梯形图编程[9]AbstractRailwaysignals,alsoknownasrailwaysignaling,railwaysignalroleistoensuresafetyoftrainoperation,improvetheefficiencyofrailtransporttoreducetransportcosts,greatlyimprovethetrafficofficersworkingconditions.Meanwhile,thecommandsignalisatrainconductor,butalsowarnedthatsecuritywarnings.Withthedevelopment,socialprogress,scientificandtechnologicallevelofcontinuousimprovementandapplicationoftheclassificationofrailwaysignalandmoreprecise.Envisionatimeperiod,anumberoftrainsthrougharailwaystationon5tracks,therewillbethewaytothetrainstation,completedby,stay,orbitandotherjobtasks,operationoflightsandundertheunifiedconsoleeachtraintocompleteanorderlyconductofsecurityoperations.DesignincludingtheuseofPLCSTEP7programmingsoftwaredevelopmentcontrolprocedures,systemhardwareconfigurationandtheentiresystemusesPLCSIMsoftwareinthesimulationprocess.Designfocusesonsuchaspects:DepthstudyofPLCladderprogrammingmethod;(2)Approach,switchesandsignalchainbetweenthePLC;(3)Lightsonthetrainandoutpointstoavarietyofoperations,thecolorlightchangecontrol;(4)Theoverallfunctionofthesystemhardwaredebuggingandoptimization.Throughsystematicstudyanddesignthetrainstationsignalsinandoutofcontrolandoptimization,trafficinformationserviceswillmakeitpossibleinpublic,withtherailwaysignalingtechnologyandtheextensiveapplicationofrailwaysignals,railwaysignalsintoimprovingtherailwaystationthroughtherangeandabilitytoincreasetheeconomicbenefitsofrailwaytransportation,railwaystafftoimprovetheworkingconditionsofamodernscientificmanagementmethodsandtechnology,improvethesocialimageofrailtransport.Keywords:PLC;trackautomaticorbitcontrol;LightAutomaticControl;ladder1[9]programmingTOC\o"1-5"\h\z摘要IAbstractJ.I..第1章绪论1...铁路信号控制的发展1..目前中国铁路采用的信号控制技术6502集中管理技术1设计的的主要内容.3.第2章西门子S7-300PLC概述4.西门子S7-300PLC的工作原理4.西门子S7-300PLC性能5.西门子S7-300PLC的相关参数7.西门子S7-300PLC的硬件配置.7.西门子s7-300PLC的分类8.西门子S7-300PLC的基本组成部分9西门子S7-300PLC的发展前景10第3章设计总体思想12控制框图12研究背景图示1.3设计方案14设计目标14实验装置1.5软件配置1.5硬件配置1.6第4章软件编程和系统仿真1.8梯形程序图编程18梯形图符号说明23I\O地址分配25S7-plcsim仿真26第5章结论31参考文献.32.致谢33.附录34.第1章绪论铁路信号控制的发展在铁路发展史上，铁路信号具有举足轻重的地位。铁路信号是铁路运营的耳目，它的主要功能是保证行车安全。关于安全条件的检查，最初是靠运营管理措施来保证的，随着铁路运输的发展需要和科学技术的进步，保证行车安全的措施逐步从管理措施向技术措施过渡，以至发展成今天的自动控制系统。随着铁路信号技术的发展和应用，铁路信号已成为提高运输效率、实现运输管理自动化和列车运行自动控制以及改善铁路员工劳动条件的重要技术手段。铁路信号系统按其应用场所可分为车站信号控制系统、编组站调车控制系统、区间信号控制系统、铁路行车指挥控制系统及列车运行自动控制系统等。6502电气集中联锁系统即为车站信号控制系统，它是一个安全继电集中联锁系统。这个系统主要包括的技术有：(1)进路空闲的检测技术；(2)道岔控制技术；(3)信号控制技术；(4)联锁技术；(5)故障-安全技术。这些技术都反应在系统的联锁电路中。在这些电路安装之前，首先需要现场勘测调查，然后设计站场室内室外设备的布置以及电路电缆的走向、送电受电等等［2］。目前中国铁路采用的信号控制技术6502集中管理技术.所选站场简介：对于工程设计，首先需要勘测调查。勘测调查是在接到批准的设计任务书,取得按一定比例绘制的车站线路平面图之后进行的，主要包括收集资料和现场勘测两部分。本次毕业设计的站场原始资料是由工务部门提供的1:2000的缩尺图，在此基础上绘制有关车站信号工程设计的图纸。车站信号平面布置图需正确反映电气集中室外主要设备的布置情况及设置地点、线路和股道的运用情况以及站内列车和调车作业的概况等。所选站场为复线5股道站场，带有牵出线一条，货物线两条。设计只针对集中联锁区。其中IG,IIG为正线，可走超限货物旅客列车，其余为站线。下行咽喉共布置信号机17架，其中调车信号机9架，从D1至D17;进站信号机两架X和XF;预告信号机1架；出站兼调车信号机5架；道岔12个，其中双动道岔为4组，单动道岔为4组。上行咽喉共布置信号机12架，其中调车信号机4架，从D2至D8;进站信号机两架S和SF;预告信号机1架；出站兼调车信号机5架；道岔7个，其中双动道岔为2组，单动道岔为3组。全站共设复示信号机9架。全站除两条货物线非电化外，其余均设电化，车站上行咽喉进站方向坡度大于6%0o在信号平面布置图的基础上进行6502电气集中的其他工程设计［16］0.车站信号平面布置图车站信号平面布置图是根据委托单位提供的站场缩尺平面图(1:2000或1:1000)绘制成的有关信号设备布置情况的技术图纸，它所包含的内容是电气集中所有后续技术图纸的设计依据。在这张图纸上能正确反映电气集中室外主要设备的布置情况及设置地点、线路和股道的运用情况以及站内列车和调车作业的概况等［15］。车站信号平面布置图包括以下内容：(1)信号楼及其设置位置，联锁区的全部线路以及与联锁区有密切联系的非联锁区线路；(2)联锁区内的全部道岔，需标明每组道岔岔尖距信号楼中心的距离；(3)信号机的布置及每架信号机至信号楼中心的距离；(4)分割轨道区段的全部轨道绝缘节，需标明各绝缘节距信号楼中心距离；(5)道口房和机车出入库闸楼的位置；(6)继电器箱和局部控制盘等距信号楼中心的距离；(7)标明水鹤的位置；(8)标明桥梁、涵洞及高架天桥的位置；(9)标明道口宽度及其距信号楼的距离；(10)站台的位置、宽度及线路间距；(11)信号楼外墙至最近线路中心的距离；(12)通话柱位置；(13)股道上及咽喉区内，与信号机有关的及侵入限界的绝缘节处的警冲标位置；(14)进站信号机外方制动距离内进站方向为超过6%的下坡道时，需画出接近车站的制动距离内线路坡道示意图；(15)对集中道岔、股道、色灯信号机及道岔和无道岔轨道电路区段均需标出编号和名称；(16)车站线路应以箭头表示其接车方向；(17)当有局部控制道岔时，应对局部控制的道岔在平面图上除标以联锁道岔外再画圆圈表示［7］。.布置信号机信号机是指示列车和车列运行的主要设备，车站线路能否被充分利用及使用中是否具备最大的灵活性很大程度上取决于信号机的布置是否合理。因此，设计时应对车站线路运用情况进行充分了解，然后再根据＜＜铁路技术管理规程＞＞及＜＜铁路信号设计规范＞＞来布置全站的信号机。一般先布置列车信号机，再布置调车信号机。.双线轨道电路布置方法(1)轨道电路极性交叉；(2)轨道电路送、受电端布置；(3)绘出各种室外设备，并标出信号楼的距离［4］。1.3设计的的主要内容根据实际铁路信号控制的原理，采用中心元件PLC对信号灯和轨道变轨器进行控制。通过对PLC进行梯形图编程、PLC硬件的组态、程序仿真、程序改进、硬件的调试，最终使得PLC有效合理的控制火车进出站的信号以及变轨。第2章西门子S7-300PLC概述2.1西门子S7-300PLC的工作原理当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段［6］。(1)输入采样阶段：在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。(2)用户程序执行阶段：在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。(3)输出刷新阶段：当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。一般来说，PLC的扫描周期包括自诊断、通讯等，即一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和［9］。西门子S7-300PLC性能(1)可靠性高，抗干扰能力强一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力，另一方面要求应用部门在工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能；(2)通用性强，控制程序可变使用方便PLC品种齐全的各种硬件装置，可以组成能满足各种要求的控制系统，用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件确定以后，在生产工艺流程改变或生产设备更新的情况下，不必改变PC的硬设备，只需改编程序就可以满足要求。因此，PC除应用于单机控制外，在工厂自动化中也被大量采用；(3)功能强，适应面广现代PLC不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有数字和模拟量的输入输出、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录显示等功能。既可控制一台生产机械、一条生产线，又可控制一个生产过程；(4)编程简单，容易掌握目前，大多数PC仍采用继电控制形式的“梯形图编程方式”。既继承了传统控制线路的清晰直观，又考虑到大多数工厂企业电气技术人员的读图习惯及编程水平，所以非常容易接受和掌握。梯形图语言的编程元件的符号和表达方式与继电器控制电路原理图相当接近。通过阅读PLC的用户手册或短期培训，电气技术人员和技术工很快就能学会用梯形图编制控制程序。同时还提供了功能图、语句表等编程语言。PLC在执行梯形图程序时，用解释程序将它翻译成汇编语言然后执行(PC内部增加了解释程序)。与直接执行汇编语言编写的用户程序相比，执行梯形图程序的时间要长一些，但对于大多数机电控制设备来说，是微不足道的，完全可以满足控制要求；（5）减少了控制系统的设计及施工的工作量由于PLC采用了软件来取代继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，控制柜的设计安装接线工作量大为减少。同时，PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，更减少了现场的调试工作量。并且，由于PLC的低故障率及很强的监视功能，模块化等等，使维修也极为方便；（6）体积小、重量轻、功耗低、维护方便PLC是将微电子技术应用于工业设备的产品，具结构紧凑，坚固，体积小，重量轻，功耗低。并且由于PLC的强抗干扰能力，易于装入设备内部，是实现机电一体化的理想控制设备；（7）西门子S7-300PLC的独有特点S7-300是模块化小型PLC系统，主要包括：电源模块（PS）、CPU模块、接口模块（IM）、信号模块（SM）、输入模块（DI）、输出模块（DO）、通讯处理模块（CP）、功能模块（FM）、工程工具（STEP7）,能满足中等性能要求的应用。各种单独西门子PLC的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200PLC比较，S7-300PLC采用模块化结构，具备高速（0.6-0.1Qs的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（例如：超时，模块更换，等等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能，S7-300PLC可通过编程软件Step7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATICS7/M7/C7等自动化控制系统［8］。西门子S7-300PLC的相关参数(1)标准CPU相关性能参数表2-1资料查得S7-300PLC基本CPU数据CPU®号性能指标CPU3126KBRAM24V负电压及MPI接口，本机10I\6O，最大扩展144DI\DOCPU31312KBRAM,最大扩展128DI\DO,带扩展内存插槽CPU314-IFM32KBRAM本机16DI\DO,最多可扩展4排MPI接口CPU315-2DP64KBRAM带扩展内存卡槽和PROFIBUS-D庄/从接口CPU318-2DP128KBRAM最大扩展16384DI/DO,2048AI/AO,带扩展内存卡槽(2)MPI模块相关性能表2-2资料查得MPI的性能MPI模块性能特点(1MPI不仅是一个编程口，它的数据传输数率达到187.5Kbit\s至12Mbit\s;(2)它的存在，使得每个CPUS多能连接32个站点；(3)附带PG\OR!信功能，全局数据通信无需额外编程；(4)最重要的是节约了通讯方案的成本，减少了额外的硬件投资。2.4西门子S7-300PLC的硬件配置西门子S7-300PLC主要分为整体式PLC如图2-3)和模块式PLC如图2-4)。尽管他们结构不太一样，但个硬件组成和功能作用都是一样的。一般的，PLC由沈阳工业大学本科生毕业设计(论文)四大部分组成：CPU、存储器、I/O系统以及其它可选部件。前三大部分是PLC完成各种控制所必需的，一般称为PLC的基本组成部分。其它可选部件包括编程器、外存储器、模拟I/O、通讯接口、扩展接口以及测试设备等，主要用于系统的编程组态、程序存储、通讯网络、系统扩展和系统测试等。西门子s7-300PLC的分类(1)整体式PLC各个硬件组成部分集装在一个机壳内，输入、输出和接线端子及电源的进线分别在机箱的上下两侧，并有相应的发光二级管显示输入、输出状态。这种结构的可编程控制器结构紧凑、体积小、价格低。一般小型PLC采用整体式结构。(2)模块式PLC采用积木搭接的方式组成系统，非常便于扩展，其CPU、输入、输出、电源等都是独立的模块。PLC由框架和各模块组成，各模块插在相应的插槽上，通过总线相连接。输入、输出较多的大、中型和部分小型PLC通常采用模块式结构。雕加联智打印出人碑野上位计算机-PLCJCPU,堀:一荣兀雕加联智打印出人碑野上位计算机-PLCJCPU,堀:一荣兀图2-3图2-3整体式PLC组成框图[9]图2-4模块式PLC组成框图西门子S7-300PLC的基本组成部分CPUCPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。应该注意的是：在PLC中，CPU的概念与普通微型电脑的CPU有很大的不同。在PLC中，CPU指的不是一块集成电路，而是一他I模板，具上不仅包括CPU芯片，还有RAM和ROM或者EPROM。而且，在中大型PLC中，CPU模板中一月有雨快CPU芯片，一片用作字处理器(主处理器)，用于字节指令的处理，并实现各种控制作用；另一片用作字处理器(辅助处理器)，用于实现位讯息的高速处理。(2)数字I/O接口用作CPU模板与外部开关量讯号之间的接口。它完成诸如电平转换、电气隔离、用/并型数据转换以及对外提供一定的驱动能力等工作。数字I/O讯号常来自按钮、开关和继电器触点等实际开关量，以及其它外设或受控对象送来的数字量。(3)模拟I/O接口其输入部分主要完成阻抗匹配、讯号放大、讯号滤波、I/V变换、V/F变换或者A/D变换等工作，以便将来自受控对象的模拟量转换成PLC能黄J处理的数字量。其输出部分主要实现阻抗匹配、功率放大、波形校正等功能。在一些场合下，模拟讯号也需要与现场电气隔离。但模拟讯号的隔离比数字讯号要复杂得多。用于数字讯号的光电隔离因线性度较差而不能用来隔离模拟讯号，因此模拟讯号常常探用成本较高的隔离放大器来实现电气隔离。（4）电源PLC中的电源稳定性好，抗干扰能力很强。对电网提供的电源稳定要求不高，一般允许电源电压在额定值土15%范围内波动。PLC电源一般有三类：+5V、土5V直流电源：供PLC中TTL芯片和集成运放使用；供输出接口使用的高压大电流的功率电源；锂电池及其充电电源。考虑到系统的可靠性以及光电隔离器的使用，不同类型的电源其地线也不同。电源的可靠性一般取决于系统所需要输出的电压级别，输出的电压级别越高，所要求电源的可靠性越强。[1]（5）特殊功能模板特殊功能模板一般都自带CPU和系统软件，与PLC的CPU模板并行工作，并通谩PLC系统总线与CPU模板接口。常见的特殊功能模板包括：高速计数板（能满足100KHz以上的计数或定时要求）、具有快速PID调节器的闭环控制模板、通讯模板等。目前PLC的发展非常迅速，型号众多，各种特殊功能模板不断涌现。通常根据其I/O点的数量符PLC分为三大类：小型机：256点以下（无模拟量）；中型机：256~2048点（64~128路模拟量）；大型机：2048点以上（128~512路模拟量）。具体实现畤，通常探用模板式结构，以便用户根据实际应用需求进行配置。但一些小型机常制作成一体机，其配置固定，主要供定型成套设备使用；而一些大型机一般在电源、或者CPU,甚至两者都作了热备份，主要保证PLC的数据资料得到最可靠的保存[5]。2.5西门子S7-300PLC的发展前景随着个人计算（PC机）和通讯技术的发展，现在PLC和DCS的设计结构越来越接近.基本构架都是操作站通过以太网接主站，主站通过现场总线接从站。出于安全性的考虑，冗余技术也不断发展，双冗余、三冗余（如：TRICON）、七冗余（航空领域）。从PLC主站CPU的运行方式上又分为冷备、热备和同步热备。冗余技术的发展使得PLC可以冲破低级芯片的限制，而大量应用尖端的电子技术，与PC机发展同步。由于个人计算机的飞速发展，PC机变得稳定而可靠。其接口的开放性，通讯和CPU的速度都使得它比原始设计思想下的PLC更适用于工控的要求。因此出现了软PLC的概念，又称为软逻辑。其构架是：在PC机上安装如Linux、WinCE等操作系统，而在操作系统中运行IEC1131的逻辑执行程序，作为PLC系统的主站。这种嵌入式的PLC使得工业控制可以应用各个领域的先进技术，突破了禁锢瓶颈，典型的软逻辑PLC结构为ARM嵌入Linux然后安装PLC解释程序。软PLC的另外一个发展分支是，直接在微软的个人计算机操作系统上运行类似PLC的软件，而用计算机取代PLC系统中的主站。运行软件PLC的计算机可以充分应用计算机的开放性接口和通讯速度，兼容性好。可以挂接板卡、USB设备、以太网设备、串行通讯设备。比较典型的应用方案是：组态王软逻辑通过串行通讯（现在也可用以太网）挂接研华的亚当模块。随着电子技术、通讯技术和软件技术的不断发展。这种构架将完全取代PLC和DCS成为主流形式。在全球工业计算机控制领域，围绕开放与再开放过程控制系统、开放式过程控制软件、开放性数据通信协议，已经发生巨大变革，几乎到处都有PLC,但这种趋势也许不会继续发展下去。随着软PLC（SoftPLC）控制组态软件技术的诞生与进一步完善和发展，安装有SoftPLC组态软件和基于工业PC控制系统的市场份额正在逐步得到增长，这些事实使传统PLC供应商在思想上已经发生了戏剧性的变化，他们必须面对现实，在传统PLC的技术发展与提高方面作出更加开放的高姿态。对于控制软件来讲，这是PLC控制器的核心，PLC供应商正在向工业用户提供开放式的编程组态工具软件，而且对于工业用户表现得非常积极。止匕外，开放式通信网络技术也得到了突破，其结果是将PLC融入更加开放的工业控制行业［3］。3.1控制框图第3章设计总体思想设计控制框图:图3-1设计控制框图3.1.1研究背景图示PLC控制台图3-2设计背景图示附注：背景注释说明a.一号轨道为火车主运行轨道，二号至五号为车站的辅助轨道。b.方框1—10为各轨道的信号灯，红色信号灯表示此轨道为作业状态（忙）；绿色信号灯表示此轨道为空闲状态（闲）；c.方框A和B表示南北方向连接各轨道的道岔，火车途经此站时，根据需要自动变轨，让火车依次选择由一号至五号空闲的轨道完成作业任务；d.方框11和12为一号主运行轨道上的信号灯，所以轨道都被占用时，蓝色信号灯点亮，此时途经的火车无法进站，需要等待有轨道空闲时才能进站；e.I0.1至I1.2为各轨道南北方向的行程开关，控制相应轨道的信号灯色种的变化，当被触发时，信号灯作出相应的响应；f.I1.3和I1.4是一号轨道选择南北方向变轨器的行程开关，同一时间，南北方向只有一个变轨器作出响应。3.1.2设计方案(1)预想背景为此车站有5条轨道，主行轨道为一号，其余为辅助轨道；当系统上电时，车站轨道为空闲状态，各轨道南北绿色信号灯点亮；(2)以一号轨道为例，火车从南边驶入(北边驶入同理，只是两个触点的上升沿和下降沿互换)，首先触发南方选择变轨器的行程开关，当一号轨道空闲时，轨道变轨器不做响应，火车直接运行在一号轨道进入车站。当火车机头途经触点I0.1时，上升沿触发触点，一号轨道绿色信号灯熄灭，红色信号灯点亮，并持续点亮。直至该火车完成作业任务离开此车站时，当火车车尾途经触点I0.2时，下降沿触发使信号灯复位，绿色信号灯持续点亮，红色信号灯熄灭。(3)当一号轨道被其他火车占用时，轨道此时红色信号灯点亮，同时作为输入信号触发道岔作出响应，火车进站之前变轨至二号轨道，同理当火车进入二号轨道后，火车机头途经触点I0.3时，二号轨道绿色信号灯熄灭，红色信号灯电亮，并将持续点亮。当火车驶离车站时，火车车尾途经触点I0.4,信号灯复位响应，同时触发出站变轨器，变轨至一号轨道，完成作业任务。(4)同理，二号轨道被占用(即有火车此时作停靠任务)，进站道岔变轨至三号轨道，三号轨道被占用，道岔变轨至四号道岔，以此类推。火车进站的原则遵循由一号至五号轨道顺序的选择空闲的轨道完成作业任务。当所有轨道同时被占用时，主行轨道信号灯蓝色信号灯点亮，火车无法途经车站，需要停车等候，直至有空闲轨道方可进站完成作业任务。3.1.3设计目标在PLC统一控制下，轨道闲置时，绿色信号灯点亮；轨道繁忙时，红色信号灯点亮；一号轨道闲置时，进站变轨器不工作，出站变轨器工作；一号轨道繁忙时，进出站变轨器工作，变轨原则遵循一号至五号轨道依次选择闲置轨道变轨。车站的信号灯和轨道变轨器作出合理的响应，指挥和引导火车进行正确的进站方式，有效的完成通过、停靠、进站变轨、出站变轨、停车等待轨道全忙等作业任务。3.2实验装置软件配置本设计主要基于STEP75.4版本软件。STEP7是一种用于对SIMATIC可编程逻辑控制器进行组态和编程的标准软件包。它具有更广泛的功能：(1)可作为SIMATIC工业软件的软件产品中的一个扩展选项包；(2)为功能模块和通讯处理器分配参数的时机；(3)强制模式与多值计算模式；(4)全局数据通讯；(5)使用通讯功能块进行的事件驱动数据传送；(6)组态连接；SIMATIC管理器是用于组态和编程的基本应用程序，主要包括：(1)创建项目结构项目类似一个文件夹，所有的数据均可按照一种体系化的结构存储在其中，并可供随时使用。在项目创建完毕之后，所有其他的任务均将在该项目中执行；(2)组态站在对站进行组态时，可指定希望使用的可编程控制器；(3)组态硬件在对硬件进行配置时，可在组态表中指定自动化解决方案要使用的模块以及用户程序中对模块进行访问的地址。也可对使用参数对模块的属性进行设置；(4)组态网络和通讯连接通讯的基础是预先组态的网络。为此，需要创建自动化网络所需要的子网、设置子网属性、以及设置已联网工作站的网络连接属性和某些通讯连接；(5)定义符号可在符号表中定义局部符号或具有更多描述性名称的共享符号，以便代替用户程序中的绝对地址进行使用；（6）创建程序使用一种可选编程语言创建一个与模块相链接或与模块无关的程序，并将其存储为块、源文件或图表；（7）对程序进行调试和系统仿真。SIMATIC管理器中的基本操作步骤为：图3-3STEP7基本操作步骤硬件配置本设计所采用的是模块式PLC的结构，以最优、最合理的硬件组态构成满足设计所需的的硬件配置。设计中，机架选择5米长，能满足各模块的组装；CPU312最多能组态8个模块，设计只需组态2个扩展模块；设计中，输入输出量均为数字量；输入点为：14个；输出点为：19个。所选CPU312自带10输入口，6输出口，扩展输入模块（DI）自带16输入口，扩展输出模块（DO）自带16输出口，完全满足设计I\O口数量；电源（PS307）负载电源为常规市电，输出电压电流提供各模块征程工作。硬件组态均在PLC的编程软件中进行，主要为了方便个模块的匹配以及兼容。仿真时，方便查错，同时所给出的参数清晰，明确，有利于计算I\O接口的计算以下为本设计中所选择的硬件配置：图2-4设计硬件配置表2-5设计硬件详细表硬件名称数量相关参数机架(UR0)1电源(PS30710A)CPU(CPU312数字输入模块（DI）数字输出模块（DO5m负载电源120\230V;AC:24VDC:10A16KB工作内存；0.2ms/1000条指令；MPI连接；单排最多可组态8个模块；S7通讯（可加载的FB/FC）;固化程序V2.0016输入口；电源：24V;分成16组,

不能和主站总线的子模块进行组态。16输出口；电源：24VDC/0.5A;具有诊断功能，可在线重新组态。第4章软件编程和系统仿真4,1梯形程序图编程对由名萌［符号名1创建语言工作存储器的大小1类型Q0B1Cycl#EkecutionLU)380蛆取块QFC1LAD98功能口FC2UJ158功能口FC3LAD158功能口FC4ur158功能OFC5LAE159功能0B1:"XainPr：era^Sweep"yele厚系史主妾占汉利,与F：■二对火车沿二年;迄看七二二：三E三三三£%=程立引子程立三个三二£巷子囱w二火车遭控司|于.遣文社君±h=与丰三姓—直手段M：火车途^道拦君三社台二二三三与丰亘铉—II.511„4yo.DM3.3火事逃骷时.・方♦控宝啸与火车i£人玄可地逆光或昨业在击《红灯rtiM点地柞为■尸：第7曰：•.，.七作为“i”,题.5却.I,的.工短.晶W.4坛每普砧遁眄颦丁宓I」，翳.后,80.7.Qi必耻.二是舍乐相厚的红灯版.，力物道金七胜亶七程序模5;火车进海匕方轨道控制汽车进站时,向控制引导出车迸制空甩轨道完成作业任务值二灯时』触点动作询I绿灯时r触点动作为"1"）00.5,砸.心中，T.qLdQL1是每条轨道的肛灯点02.4^]轨道量忙的番灯M0.0M3.3怎KAO.1ftl.3T1IH____II1)~~I5Q0-2QQJQ111A1.5U__10.2QL7a『工■lIIl/l00.S40*34iii।14Q,IT83QQ.3QLl11IA11q1.0QL1Q2.4i■if「i111IJ1室学/E主考字

FC1:一号轨道控带FC1:一号轨道控带J程序程序段1；一号轨道信号灯南北方向控制I一号车力道火车分为南北两个方向进出站，初始化状态，轨道为空闲，绿色信号灯持读点亮MO.1T)-I程序段2；有火车从雨道驶入，进站时一号轨道空闲，火车从南边驶入车站，经过此轨道第一个行程开关，触点工d2触发红•色信号灯持续点亮，绿色信号灯熄灭MO.OT卜MO.OT卜M0.3T/K程序段3：有火车从南辿驶入，出站时|火车从北边驶离车站，经过此轨道第二个行程开关，触点工。.3触发绿色信号灯持续点亮，红色信号灯熄灭UhMO,3UhMO,3H/b-MO,23_I程序段4;有火车从北边驶入，进站时|一号轨道空闲，火车从北边驶入车站.经过此轨道第一个行程开关，触点工0.3触发红色信号|灯持续点亮，绿色信号灯熄灭程序段5;有火车从北边驶入，出站时|火车从南边驶离车站，经过此轨道第二个行程开关，触点工0.2触发绿色信号灯持续点高，红色信号灯熄灭

程序段6:线圈对信与灯绿色点亮的控制|畿圈MJ.1得电状态，M录■■色信号灯持续点亮:MO.1MO.1T)——I程序段7：线圈对信号灯红色点亮的控制|线曜HO.々或者MO.3得电状态.红色色信号灯持续点亮M0.2QCL5HO.3FC2：二号轨道控制程序控制二片轨道的信号灯值种变化以及火车出站变轨器程序般1：二号轨道信号灯南北方向控制二号轨道天车分为南北两个方向油田酝.初商西者南道石蚕和，绿色宿号灯持越煮更HO.oM0.7Ml.HO.o^/l1/1-用序段2：有火车从南边驶入.进站时二号轨道至闱，火车从雨边驶入车站，经过此轨道第一个行程开关，触点工64M发红色信号回持续点亮，球色信号灯熄灭Ml.1MO.OMl.1MO.OMl.0MO.7TOC\o"1-5"\h\z<P)1Il/l⑼_|程序段3：有火车从南边驶入，出站时火车从北边驶离车站，经过此轨道第二个行程开关，触点工0.5触发绿色信号灯持续点亮，红色信号灯熄灭.同时北边出站变轨器QL2响应.假设5s安全时间内完成变轨后复位10,5Ml.2M1.0M0,7TI(N)1/|————(R)__ITOSOFFDTQL2SQ()——|S5T1*5S-TVBI...—R0CD'—.■■硒

程序段4:有火车从北边驶入，进站时二号轨道空闱，火车从北边驶入车站，经过此轨道第一个行程开关，触点工6刀电发红色信号灯持续点亮，绿色信号灯熄灭H0.5M3.6HO.OH0.7K1.0I（「）1I1/1（S）|程序段5：有火车从;1匕边驶入，出站时火车从南边驶离车站，经过此轨道第二个行程开关，触息工64触发绿色信号灯持续点亮，红色信号灯熄灭同时北边出站变轨器QL3响应，假设8S安全时间内完成变轨后复位程序段6:程序段6:线圈对信号灯绿色点亮的控制|线强船.6得电状态，绿色信号灯持续煮亮程序般7：绕圈对信号灯KL色点亮的控制法卷MAT或者ML◎得电状态，红色信号灯持续点要Q0.6T)——I（注：以上程序为主控制程序、一号轨道和二号轨道的控制子程序，三号轨道至五号轨道的控制程序与二号轨道的控制程序完全一样，其功能也一样，在此不一一列举，详细的程序将在附录中体现)4.1.1梯形图符号说明编程所用到的梯形图符号说明(1)常开触点---1|---存储在指定＜地址＞的位值为"1"时，(常开触点)处于闭合状态。触点闭合时，梯形图轨道能流流过触点，逻辑运算结果(RLO)="1"。否则，如果指定＜地址＞的信号状态为"0”,触点将处于断开状态。触点断开时，能流不流过触点，逻辑运算结果(RLO)="0"。串联使用时，通过AND逻辑将---||---与RLO位进行链接。并联使用时，通过OR逻辑将其与RLO位进行链接。(2)常闭触点---1/|---存储在指定＜地址＞的位值为"0"时，(常闭触点)处于闭合状态。触点闭合时，梯形图轨道能流流过触点，逻辑运算结果(RLO)="1"。否则，如果指定＜地址＞的信号状态为"1”,将断开触点。触点断开时，能流不流过触点，逻辑运算结果(RLO)="0"。串联使用时，通过AND逻辑将---|/|---与RLO位进行链接。并联使用时，通过OR逻辑将其与RLO位进行链接。(3)复位线圈---(R)只有在前面指令的RLO为"1"(能流通过线圈)时，才会执行---(R)(复位线圈)。如果能流通过线圈(RLO为"1"),将把单元的指定＜地址＞复位为"0"。RLO为"0"(没有能流通过线圈)将不起作用，单元指定地址的状态将保持不变。＜地址＞也可以是值复位为"0"的定时器(T编号)或值复位为"0"的计数器(C编号)。只有将复位线圈置于激活的MCR区内时，才会激活MCR依存。在激活的MCR区内，如果MCR处于接通状态并且复位线圈有能流通过，将把寻址位状态复位为"0"。如果MCR处于断开状态，则无论能流状态如何，单元指定地址的当前状态均保持不变。(4)置位线圈---(S)只有在前面指令的RLO为"1"(能流通过线圈)时，才会执行---(S)(置位线圈)。如果RLO为"1",将把单元的指定＜地址＞置位为"1"。RLO=0将不起作用，单元的指定地址的当前状态将保持不变。只有将置位线圈置于激活的MCR区内时，才会激活MCR依存关系。在激活的MCR区内，如果MCR处于接通状态并且置位线圈有能流通过，将把寻址位的状态置位为"1"。如果MCR处于断开状态，则无论能流状态如何，单元指定地址的当前状态均保持不变。RLO负跳沿检测---（N）---（RLO负跳沿检测）检测地址中"1"到"0"的信号变化，并在指令后将其显示为RLO="1"o将RLO中的当前信号状态与地址的信号状态（边沿存储位）进行比较。如果在执行指令前地址的信号状态为"1”,RLO为"0”,则在执行指令后RLO将是"1"（脉冲），在所有其它情况下将是"0"。指令执行前的RLO状态存储在地址中。RLO正跳沿检测---（P）---（RLO正跳沿检测）检测地址中"0"到"1"的信号变化，并在指令后将其显示为RLO="1"o将RLO中的当前信号状态与地址的信号状态（边沿存储位）进行比较。如果在执行指令前地址的信号状态为"0”,RLO为"1",则在执行指令后RLO将是"1"（脉冲），在所有其它情况下将是"0"。指令执行前的RLO状态存储在地址中。输出线圈---（）（输出线圈）的工作方式与继电器逻辑图中线圈的工作方式类似。如果有能流通过线圈（RLO=1）,将置位＜地址＞位置的位为"1"。如果没有能流通过线圈（RLO=0）,将置位＜地址＞位置的位为"0"。只能将输出线圈置于梯级的右端。可以有多个（最多16个）输出单元。使用---|NOT--（能流取反）单元可以创建取反输出。只有在将输出线圈置于激活的MCR区内时，才会激活MCR依存关系。在激活的MCR区内，如果MCR处于接通状态并且输出线圈有能流通过，将把寻址位设置为能流的当前状态。如果MCR处于断开状态，则无论能流状态如何，都会将逻辑"0"写入指定地址。（8）S_OFFDT断开延时S5定时器如果启动（S）输入端只有一个下降沿，S_OFFDT（即断开延时S5定时器）将启动指定的定时器。信号变化始终是启用定时器的必要条件。如果S输入端的信号状态为"1",或定时器正在运行，则输出端Q的信号状态为图"1"。如果在定时器运行期间信号输入端S的信号状态从"0"变为"1"时，定时器将复位。输入端S的信号状态再次从"1"变为"0"后，定时器才能重新启动[12]oIb10.0S_OFFDTQ40IsQT5101S5TIME#2S—TV0I—IRBCD-

图4-1断开延迟定时器实例4.1.2I\O地址分配表4-2系统的I\O地址分配轨道12345绿灯Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4红灯Q0.5Q0.6Q0.7Q1.0Q1.1轨道变轨器南方北方一号轨道接二号轨道Q1.2Q1.3一号轨道接三号轨道Q1.4Q1.5一号轨道接四号轨道Q1.6Q1.71号轨道接五号轨道Q2.0Q2.1系统上电开关I0.0系统断电I0.1轨道信号灯控制触点12345南方I0.2I0.4I0.6I1.0I1.2北方I0.3I0.5I0.7I1.1I1.3一号轨道火车进站选择变轨触点南方北方I1.4I1.5轨道全忙信号灯Q2.4输入点总数14点输出点总数19点4.2S7-plcsim仿真.S7-plcsim特点使用可选择的软件包PLCSimulation,可以在计算机或编程设备(如PowerPG)中的模拟可编程控制器上运行和测试程序。使用模拟S7CPU,可以测试和维护S7-300和S7-400CPU的程序。此应用程序提供简单的用户界面，以用于监视和修改在程序中使用的各种参数(例如：用于开、关输入)。当程序由模拟CPU处理时，也可以在STEP7软件中使用各种应用程序。计算机仿真技术把现代仿真技术与计算机发展结合起来，通过建立系统的数学模型，以计算机为工具，以数值计算为手段，对存在的或设想中的系统进行实验研究。随着计算机技术的高速发展，仿真技术在自动控制、电气传动、机械制造等工程技术领域也得到了广泛应用。与传统的经验方法相比，计算机仿真的优点是：(1)能提供整个计算机域内所有有关变量完整详尽的数据；(2)可预测某特定工艺的变化过程和最终结果，使人们对过程变化规律有深入的了解；(3)在测量方法有困难情况下是唯一的研究方法。止匕外，数字仿真还具有高效率、高精度等优点。本设计中，采用的是S7-PLCSIM仿真软件，它与编程软件STEP7V5.4完全兼容，同时具有以下优点：(1)在PG\PC上进行，不依赖于硬件的S7程序测试；(2)在程序开发早期消除错误；(3)降低开发成本，加速开发进程，提高开发质量；(4)适用于LAD、FBD、S7-GRAPH、S7-HIGRAPH、CFC、S7-PDIAG、WINCC等;(5)强大的‘STOP'操作功能；(6)真效果直观，操作简单，自带仿真操作全程录像功能。.PLCSimulation软件强大的断电测试功能操作在开始测试前，请确保CPU处于RUN模式或RUN-P模式，并且要测试的块已被保存和下载到CPU。(1)在线打开要测试的块：使用菜单命令调试>操作，显示所设置的测试环境。当分配CPU参数时，如果设置操作模式，只能通过改变参数来改变模式。否则，在显示的对话框中改变模式；(2)使用菜单命令视图>断点条来激活断点工具栏；(3)将光标放在希望设置断点的语句行中；(4)使用菜单命令调试>设置断点，或使用断点工具栏中相应的按钮来设置断点。语句行用空心圆圈标记；(5)使用菜单命令调试>断点激活来激活断点。然后断点用实心圆圈标记；(6)将可编程控制器切换到RUN-P;(7)当程序遇到断点时，可编程控制器转到HOLD模式。断点用箭头标志。寄存器的内容显示在可以放置到画面任何处的窗口中；(8)要继续运行程序直到下一个断点，选择菜单命令调试>继续调试>执行下一个语句，在单步模式下进行测试；(9)可以使用菜单命令调试>删除断点调试>删除所有断点。三.S7-pcsim仿真流程：(1)首先用STEP7软件对系统进行硬件组态，然后再用STEP7软件编程，允许结构化你的程序，也就是说可以将程序分解为单个的、自成体系的程序，最后通过系统组织块OB1编写程序再用STEP7软彳SIMITIC管理器菜单OPTION中选择SimulatingModules为ON状态，表示选择仿真调试在S7-PLCSIM软件中新建PLC文档。选择菜单命令PLC>Poweron打开仿真PLC的电源;选择仿真PLC的工作方式为STOP状态;选择菜单命令EXECUTE>Scanmode>Scancont表示连续扫描方式。用STEP7软件SIMITIC管理器菜单命令PLC>Download,把程序下载到中仿真PLC中。在S7-PLCSIM软件中模拟实际操作。选择仿真PLC的工作方式为RUN状态，按下启动按钮I0.0,主机开始运行，自动升速，速度值送到MW20。可以监视STEP7软件中梯形图程序的运行情沈阳工业大学本科生毕业设计(论文)况，选择菜单命令Debug>monitor来监视。然后打开PLCSIM软件，连接好相应的MPI接口，然后配置系统所需要的I\O接口，以及相关的模块，与编程软件中的系统相匹配［10］。二叵IXRUN-PrnunPSTOP叵ICPTi_▼16its|QB2JlDits..m因1r国rX76543210rrrrrrrr76C43Wrrrrrr电白〜我国回囱M国国四刍国国阳配T=0-r~四H|Bits[ie-i▼[eiu[lB~D二叵IXRUN-PrnunPSTOP叵ICPTi_▼16its|QB2JlDits..m因1r国rX76543210rrrrrrrr76C43Wrrrrrr电白〜我国回囱M国国四刍国国阳配T=0-r~四H|Bits[ie-i▼[eiu[lB~D7654：I<RES：|rrrrrrrrxio76543210rrrrrrrrpi0[lOnK口T・t)|R2Fil«tView工rifwtELC工。。二£iindflwSH?S7-PLCSI1-Sia¥icTlFPCUTsDD^Dn5吕HEIrJlTlS国110ms▼T甸0.，日回国11Pl=2图4-3仿真软件控制界面(2)清除仿真软件CPU中原有的程序，然后将已经编写完成待仿真的程序导入仿真软件PLC中，同时将程序下载到编程软件的PLC中。一切准备工作完成以后，仿真才能进行。(3)将程序写入到PLC中有两种方式，一种是利用专用的编程器(手持式编辑器)将程序写入PLC,另一种是在电脑上安装编程软件后，通过编程电缆写入PLC。各种编程软件不同，所用到的编程电缆也不同。两种写入程序的方式不同，同时两种编程方式的的优劣也各有不同。(a)专用编程器：此类编程器主要用于现场作业。工程师首先在编程器上编写程序，然后直接在现场写入PLC中，如此一来，既节约了劳动力的输出，也减少了拆卸PLC过程中，器件的磨损。在工程项目中，手持式编辑器能及时的更改系统中一些细微的错误，让PLC的功能更加完善，满足于目标要求，大大加快了工程的进度，创造了价值。(b)软件编程器：主要用于大规模的程序编程。软件编程软件的功能比较强大，完善，监视功能可以随便警告提醒程序中的程序性错误，同时，所配套的仿真软件能在仿真过程中，提供可靠的论证方法，引导程序的创新和进一步差错。同时，编程软件在互联网络已经共享，不同的编程软件使用于不同品牌的PLC,大大的降低了开发成本。这种编程方式，在编程软件中编写程序，调试结束以后，将程序通过编程线缆写入PLC中。图4-4手持式编程器[16]图4-5编程线缆[16](4)CPU状态及其附带功能说明SF状态：表示程序存在严重错误，系统无法执行；DP状态：提示有通讯故障存在；DC状态：直流电源接通状态；RUN状态：仿真软件中CPU运行中，正常工作；STOP状态：仿真软件CPU停止状态，没有工作；RUN-P按钮：点击使得仿真软件CPU由停止状态进入工作状态，同时能进行程序的下载和仿真软件内部存储区得修改；

RUN按钮：点击使得仿真软件CPU由停止状态进入工作状态，但不能进行程序的下载和仿真软件内部存储区得修改；STOP按钮：点击使得仿真软件CPU由运行状态切换停止状态。IB模块：此模块控制组态中的输入点，地址与系统想匹配。所有的动作由IB的各触点触发；QB模块：此模块为组态中的线圈的输出点，随着旧模块触点的动作而做出相应的响应；T模块：为组态中各定时器的实时变化显示板。（5）仿真实例对比一名名名“序段段程图圉--…一■:称痂IX一名名名“序段段程图圉--…一■:称痂IX)P1C-0错误.0警告图4-6系统编译结果（注：绿色电流表示电路为通路，蓝色虚线则表示电路为断路。此图表示控制系统已经上电，CPU进入工作状态。只要在系统程序无程序性错误的情况下，仿真才能顺利的进行，否则，PLC中的CUP将会一直处于停止状态，显示仿真无法正常进行。)第5章结论设计程序是一个漫长的过程，各种问题和困难将会接连不断的出现，需要我们静下心来坚持下去，不断的探索问题，寻找解决的方法。在调试的过程中，必须仔细检查每一个细节，完善系统的功能以及可操作性，这就要求我们充分利用大学课程中所熟悉的基本电路，了解设计的原理和方法步骤，重点学习学握中心元件PLC的工作原理，性能参数以及编程的操作流程。设计的PLC控制系统，适用于小规模的火车站交通控制，智能完成对火车进出站信号灯信号和轨道器变轨的有效控制。设计部分主要包括程序的编程，硬件的组建，综合的调试，力求系统在完成控制任务的情况下，达到操作最简单，投入成本最低廉，可靠性最高。独立设计完成一个PLC的控制系统，期间遇到了很多问题，有的已经解决，有的仍需进一步完善，主要体现在几个方面：(1)PLC的种类很多，各品牌的操作界面和编程方式差别很大，需要重新了解和学习相关的知识；［解决］(2)编程过程中，一些细微的失误可能导致整个系统功能不能实现，需要我们格外的细心，合理利用编译软件查错、解错，一步一步完善系统的操作功能；［解决］(3)调试过程中，每一款的仿真软件必须和编程软件相兼容，否则无法正常导出仿真结果；［解决］(4)功能方面，系统控制的站点不能完成火车的掉头，例如：火车从南边驶入，再从南边驶离，单方向的进离会导致系统控制的紊乱，使得信号灯和轨道变轨器不能正确的作出响应；［未解决］(5)功能方面，系统有一次轨道变轨器多余的动作，例如：火车从南边驶入，从北边驶离时，北边轨道变轨器被触发，多余的做一次变轨动作，但对整个系统没有影响。［未解决］本设计也有一些创新的部分，出站变轨器的输入点，是以同轨道南北信号灯的色种信号作为输入源，即触点控制信号灯，信号灯控制变轨器，因此，减少了系统的输入点，降低了成本，系统中用到断电延时定时器对变轨器进行复位，设置变轨时间段绝对安全，使系统更加合理有效，更加智能的对火车进出站信号进行控制。参考文献[1]范继义.安全技术与管理[M].北京：中国铁道出版社,2008.4.[2]郭建新.铁道信号基础[M].北京：中国铁道出版社,2007.[3]周钝熊.PLC在铁路信号连锁控制中心的应用[M].上海：上海铁道学院,1999.[4]赵志熙.车站信号控制系统[M].北京：中国铁道出版社,1993.[5]赵跃华.可编程控制器及其应用[M].四川：电子科技大学出版社,1998.[6]周治邦.铁路信号现场总线控制的基本研究[M].北京铁道学报,1999[7]中国机械自动化研究委员会.PLC技术及应用[M].北京：机械工业出版社,2000.[8]陈小凤铁路信号现场控制技术[M].北京：清华大学出版社,2000.[9]常斗南可编程控制器PLC工作原理[M].北京：机械工业出版社,2001.[10]朱善君可编程器PLC仿真I^述[M].北京：清华大学出版社,1995.[11]黄静PLC梯形图编程技巧[M].上海：上海铁道学院出版社,1994.[12]沈洁PLC实际应用概述[M].北方交通大学出版社,1998.[13]魏文君计算机连锁在铁路运输